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骨骼肌是动物的重要组成部分,其生长发育受遗传因素与环境因素双重影响。课题组前期研究发现一个在小鼠和猪之间具有调节肌肉重量的功能保守性的新lnc RNA SYISL,敲除后其成年个体的肌纤维数目和肌肉重量显著增加,而肌纤维数目在出生前已经固定,并在出生后保持不变,推测lnc RNA SYISL可能对胚胎期初级肌纤维和次级肌纤维形成具有重要影响,但机制尚不清楚。研究表明,肠道菌群也是调节肌肉重量的关键调节因子,当小鼠和猪肠道菌群缺乏时,其骨骼肌质量明显下降。母体孕期肠道菌群紊乱会影响出生后肠道微生物定植,但母体肠道微生物对胚胎期器官发育或代谢的影响知之甚少。因此,本研究拟采用粪便微生物16S r RNA测序、粪便及血清代谢组学等技术手段建立“lnc RNA SYISL-肠道菌群-胚胎骨骼肌”之间的相关性,并通过粪菌移植试验验证三者之间的因果关系,主要研究结果如下:1.“lnc RNA SYISL-肠道菌群-胚胎骨骼肌”之间具有相关性选取6～8周C57BL/6敲除lnc RNA SYISL（KO）母鼠和野生（WT）母鼠各20只,饲养1周适应环境。随机选取KO和WT母鼠各10只,在水中添加抗生素（Antibiotic-treatment,ABT）构建“伪无菌小鼠”（ABT-WT,ABT-KO）,随机饮水。同基因型配种（KO×KO、WT×WT）,每日凌晨6点检查小鼠阴道栓,见栓当日为妊娠0.5 d。结果如下:（1）对妊娠18.5d（Embyro 18.5d,E18.5 d）的ABT-KO、ABT-WT胚胎腿肌肌纤维数目进行免疫荧光染色,结果显示,ABT-WT胚胎肌纤维总数比WT显著降低（P＜0.05）,ABT-KO胚胎肌纤维数比KO显著降低（P＜0.05）。上述结果表明,母鼠肠道菌群“缺失”会对胚胎肌纤维数目产生影响。（2）16S r RNA测序结果显示,在E18.5d,KO组母鼠粪便微生物α多样性及β多样性与WT组均有显著差异（P＜0.05）;相比WT组,KO组Prevotella相对丰度极显著增加（P＜0.01）,Ruminococcus相对丰度显著降低（P＜0.05）。上述结果表明,敲除lnc RNA SYISL能够改变妊娠母鼠肠道微生物组成。（3）SCFAs测定结果显示,在E18.5d,与WT组相比,KO组母鼠粪便中丙酸含量显著增加（P＜0.05）;母体结肠内容物（P＜0.05）、血清中乙酸含量显著下降（P＜0.01）,胚胎血清中乙酸含量增加,但未体现出显著性（P=0.054）;母体粪便（P＜0.05）、血清（P＜0.01）及胚胎血清（P＜0.01）中丁酸含量均显著增加。KO组母体及胚胎肠道中GPR43 m RNA表达量均高于WT组,且胚胎肠道中GPR43 m RNA表达量显著高于WT组（P＜0.05）。以上结果表明,敲除lnc RNA SYISL增加了母鼠肠道中SCFAs的产生,母体血清中的丁酸可能通过胎盘屏障进入胚胎血液循环,进而促进胚胎肌肉生长发育。（4）粪便代谢组测定结果表明,KO组母鼠粪便代谢物与WT组显著差异（P＜0.05）,差异代谢物主要富集在蛋白质降解和转运、氨基酸代谢通路。相比WT组,KO组显著提高了妊娠母鼠粪便中Creatine（肌酸）、L-Histidine（组氨酸）、L-Serine（丝氨酸）、L-Tryptophan（色氨酸）、L-Isoleucine（异亮氨酸）、L-Methionine（蛋氨酸）、Tryptophol（吲哚乙醇）、3-Methylindole（3-甲基吲哚）等氨基酸及其代谢物含量（P＜0.05）;显著降低了4-Pyridoxic acid（维生素B6的降解产物）、SM（d18:1/12:0）（鞘磷脂）、Dihydroceramide（二氢神经酰胺）的含量（P＜0.05）。上述结果表明,敲除lnc RNA SYISL后母体可能通过调节氨基酸代谢参与肌肉组织蛋白质合成。（5）母鼠血清靶向氨基酸代谢组学结果显示,相比WT组,KO组显著提高了妊娠母鼠血清中Creatine Phosphate（磷酸肌酸）、Succinic-Acid（琥珀酸）的含量;显著降低了L-Asparagine Anhydrous（天冬门酰胺）、Ethanolamine（乙醇胺）、Guanidinoethyl Sulfonate（眯基牛磺酸）的含量。上述结果表明,敲除lnc RNA SYISL能改变与蛋白质合成相关氨基酸代谢物含量,可能利用血液循环通过胎盘屏障影响胚胎肌纤维生长发育。（6）Spearman相关性分析表明,Prevotella与胚胎肌纤维数呈显著正相关,Ruminococcus与胚胎肌纤维数目呈显著负相关（P＜0.05）。Tryptophan、5-Hydroxy-L-tryptophan（5-羟色胺）、3-Methylindole、Tryptophol、Creatine等氨基酸及其代谢产物与胚胎肌纤维数目呈显著正相关（P＜0.05）;5-Hydroxy-L-tryptophan、Creatine均与Prevotella呈显著正相关（P＜0.05）。Guanidinoethyl Sulfonate与胚胎初级肌纤维数目呈极显著负相关（P＜0.01）,与次级肌纤维数目呈显著负相关（P＜0.05）。2.粪菌移植验证“lnc RNA SYISL-肠道菌群-胚胎骨骼肌”三者之间的相关性选用健康状况良好的10只6～8周C57BL/6 WT型母鼠,按照体重相近原则随机分为两组,抗生素处理两周,分别接种KO型和WT型母鼠的粪菌悬液,记为KO型源菌群小鼠（FMT-KO）、WT型源菌群小鼠（FMT-WT）,每个处理5个重复。结果表明:（1）16S r RNA测序结果显示,与FMT-WT组相比,FMT-KO母鼠E18.5d粪便中Prevotella菌属相对丰度增加（P＜0.1）,且Ruminococcus相对丰度有下降趋势（P＞0.05）。β多样性显示,“伪无菌受体小鼠”与对应的供体母鼠菌群相似度高,表明粪菌移植能够移植供体的大部分肠道菌群。（2）与FMT-WT相比,FMT-KO母鼠E18.5d胚胎肌纤维数目增加,母体结肠粘液层厚度、紧密连接蛋白ZO-1 m RNA表达显著增加（P＜0.05）,胚胎血清中丁酸含量显著增加（P=0.05）,表明粪菌移植过程可以传递胚胎肌纤维表型,并缓解母体肠道受损状态。综上所述,本研究的主要结论如下:1.WT组和KO组母体清除肠道微生物能够显著改变胚胎肌纤维数目。2.敲除lnc RNA SYISL改变了母鼠肠道微生物组成,促进肠道中Prevotella富集,提高了与肌肉生长发育相关物质含量（丁酸、琥珀酸）,同时降低粘液降解菌Ruminococcus相对丰度,改善母体结肠肠道屏障。3.粪菌移植试验验证了lnc RNA SYISL缺失母鼠的粪便微生物群可以传递胚胎肌纤维数目表型。